Det nyfödda barnet
Det nyfödda barnets förmåga att anpassa sig till ett liv utanför uterus kräver en betydande omställning från det intrauterina livet. Omställningen omfattar såväl blodet som andningen och blodcirkulationen
1. Redovisa hemoglobinets egenskaper och kemiska struktur samt ange skillnaden
mellan fetalt och vuxet hemoglobin. (2p)
Svar: Innehåller hem (järn komplexbundet till protoporfyrinskelett), tetramert
protein med en hem i varje subenhet HbA (vuxen-Hb) innehåller två α- och två ß-subenheter, 4 x 16000. Koncentration 116-166 g/liter i helblod, motsvarar ca 9 mM med avseende på subenhet.
Hb har tre funktioner, O2-bärare, CO2-bärare, samt pH-buffert i blodet.
Hb finns i röda blodkroppar i blodet. Bildas i benmärgen.
Fetalt hemoglobin (HbF) har två γ-subenheter istället för β-enheterna. HbF har högre affinitet för syre än vuxet (adult) hemoglobin (HbA).
2. Ett temporärt stadium av hypoxi och hypercapni i samband med födelsen stimulerar det nyfödda barnets andning. Beskriv den röda blodkroppens roll vid transporten av koldioxid från vävnad till lunga. (3p)
Svar: Svaret bör i huvudsakliga delar överensstämma med sammanfattningen
3. Klargör med figur alveolens (med interalveolärseptum) histologiska utseende.
Vilka olika celltyper påträffas? (2p)
4. Respiratory distress är ett fruktat tillstånd som förekommer hos prematura barn som har brist på surfactant. Redovisa surfactants egenskaper och funktion sam
bildning. (3p)
Svar: Kort sammanfattning av huvudpunkterna på sid 637-640 i Boron-
Boulpaep (2nd ed). Svaret skall innehålla redovisning om var surfactant (S) bildas, dess kemiska sammansättning, hur S påverkar ytspänningen i alveolarytan, relationen mellan S-effekten på ytspänningen och
alveolarstorlekenoch hur detta i sin tur påverkar samexistensen av alveoler med olika fyllnadsgrad
5. Vilka faktorer bestämmer normalt den elastiska återfjädringskraften hos
lungorna? (2p)
Svar: Kort sammanfattning av huvudpunkterna på sid 632-634 samt relevant del
på sid 635 (Boron & Boulpaep 2nd ed). Svaret skall beskriva lungvävnadens elasticitet med associerade strukturelement samt den relativa betydelsen av alveolernas ytspänning.Vidare skall sambandet mellan lungvolym och
6. Hjärtats omställning efter födelsen är omfattande. Beskriv översiktligt anatomin och blodets kretslopp hos det fetala hjärtat. (3p)
Svar: enligt Boron Boulpaep Kap 56: I princip: Umbilikalartärerna (med
syrefattigt blod) går till placenta. Syresatt blod återvänder via umbilikalvener till leven ansluter till portaven och går via ductus venosus till vena cava. I högerhjärtat blandas blodet även med blod från övre kroppsdelarna och går ut i a pulmonalis, och via ductus arteriosus till aorta samt till vänster förmak via foramen ovale och ut via vänster kammare till aorta. Viktigt är förekomsten av de olika shuntarna som sluts i samband med födelsen.
7. Vilka är de systoliska och slutdiastoliska trycken i hjärtats kamrar hos en
vilande frisk vuxen? (2p)
Svar: enligt Boron Boulpaep Kap 21:
Systoliskt vänster: 130 mm Hg Systoliskt höger: 30 mm Hg Diastoliskt vänster: 10 mm Hg Diastoliskt höger: 6 mm Hg
Tema 3: Urinorgan & kroppsvätskorna (17 poäng)
En patient inkommer till akuten med känsla av tryck över bröstkorgen. Han är blek och kallsvettig. Han ger emellanåt inte adekvata svar på tilltal. Pulsen är oregelbunden. Du misstänker hjärtinfarkt, med dålig blodförsörjning och syrebrist i perifera vävnader.
Analys av syrabas-status för arteriellt blod visar pH = 7,15 samt pCO2 = 5,3 kPa. Analys av elektrolyter i plasma visar:
S-Na+= 143 mM; S-K+ = 6,0 mM; S-Mg2+ = 1 mM; S-Ca2+ = 2,3 mM; S-Cl- = 90 mM.
1. Redovisa syrabas status med angivande av BE, BB i blod och HCO3- -
koncentration. Vilken typ av rubbning av syrabasstatus har uppkommit? Vad är den direkta orsaken till förändringen av pH? (3p) Svar: Syrebrist i cellerna ger anaerob metabolism, med ansamling av mjölksyra.
Mjölksyran ger laktacidos. Metabol acidos med respiratorisk kompensation. BE = -15, BB för blod = 33, HCO3
-
är 13 mM. Koncentrationen för HCO3- beräknas med Hendersson-Hasselbach’s formel eller avläses i SA-nomogram, till 13 mM.
2. Visa hur jämvikterna för kroppsvätskornas buffertar kommer att förskjutas. Markera i de buffertjämvikterna vilka komponenter som är buffrande baser, och vilka som är buffrande syror. Ange i vilken riktning halterna av dessa har
ändrats. (2p)
Svar: De buffrande baserna (vätekarbonat och prot-) åtgår vid buffringen, deras halter minskar. Vid buffringen bildas sålunda mera buffrande syror, som ökar (Kolsyra, prot- H). ← ← CO2 + 2H2O ↔ H2CO3 + H2O↔ HCO3- + H3O+ syra bas ← ← protH + H2O ↔ prot- + H3O+ syra bas
3. Utöver buffringen, hur söker organismen minimera pH-förändringen? Ange vilka organ som är inblandade, och beskriv mekanismer. (4p) Svar: pH hålls konstant genom förekomsten av buffertar i kroppsvätskorna,
samt genom att komponenter i dessa buffertar kan utsöndras från kroppen, via lunga och njure. Buffringen är momentan, detta är den snabbaste mekanismen. Genom andningen regleras mängden koldioxid i kroppsvätskorna (respiratorisk kompensation), jfr 1.10.4 i kompendiet Syror och Baser. Därmed ändras jämviktslägena i blodets buffertar, och pH. Andningen ändras snabbt, inom
någon minut.
Njuren bidrar till reglering av pH genom ökad/minskad utsöndring av syror i urin, framför allt NH4
+
samt H2PO4 -
. Även genom att justera utsöndringen av vätekarbonat (HCO3
-
) i urin. Jfr 1.10.4 i kompendiet Syror och Baser. Förändringar i dessa mekanismer tar längre tid, man brukar säga timmar – kanske upp till ett dygn för ökad utsöndring av ammoniumjon i urin.
I levern ändras utsöndringen av kväve, från urea till ammoniumjon varvid vätekarbonat sparas för buffring.Se 1.10.4 i kompendiet Syror och Baser.
4. Hur kommer kaliumjonhalterna intracellulärt respektive extracellulärt att påverkas? Beskriv mekanismer och konsekvens! (2p)
Svar: Kaliumjon halten i plasma ökar. Mekanism för höjning av kalium i plasma, se 3.4.1 och 2 i kompendiet Syror och Baser. Högt kalium i plasma kan ge hjärtpåverkan (arytmi).
5. Mannens tillstånd förvärras, och blodtrycket sjunker till 80/50.
Genomblödningen av njurarna börjar nu svikta och urinproduktionen minskar. Redogör för de faktorer som under normala (friska) förhållanden kontrollerar njurarnas blodflöde och glomerulusfiltration. (4p) Svar: Svaret bör innehålla en kort sammanfattning av de faktorer som nämns på sid.
777-781 i Boron & Boulpaep (2nd ed). Begreppen autoreglering, myogent svar och tubuloglomerulär återkoppling bör behandlas för godkänd poäng, liksom renin- angiotensin systemet och sympatiska nervsystemet. Övriga kärlaktiva faktorer av mindre betydelse att nämna.
6. Några timmar senare avlider mannen. Ange orsakerna till att vävnadernas celler
dör. (2p)
Svar: Cellerna dör p.g.a. brist på näringsämnen samt syrgas. Därmed kan ej
längre ATP produceras. Även p.g.a. försurningen, särskilt pH-känsliga enzymer (ex fosfofruktokinas-1) fungerar allt sämre
Tema 4: Endokrinologi & reproduktion (15 poäng)
Eva 52 söker på akuten för buksmärtor. Med anledning av detta görs en datortomografi över buken som dock inte visar något anmärkningsvärt. Eva tillfriskar och det hela bedöms som buksmärtor efter en maginfluensa som hon haft tidigare. Som bifynd på datortomografin finner man dock en liten centimeterstor rundad förändring i ena binjuren. Förändringen ser helt godartad ut men med tanke på dess lokalisering remitteras hon till endokrinolog.
1. Beskriv binjurarnas anatomi och histologi. (3 p)
Svar: I svaret ska framgå att det är två stycken binjurar, belägna på övre
njurpolen samt att de är retroperitoneala organ. Histologiska utseendet beskriver de tre zonerna i binjurebarken, samt beskriver märgens celler. Blodförsörjningen ska beaktas samt autonom innervering. För full poäng beaktas skillnaderna mellan barkskiktens morfologi.
2. Kortisol och aldosteron är de två viktigaste hormonerna från binjurbarken. Redogör kortfattat för dessa två hormoners effekter. (4 p)
Svar: Kortisol: Ökar glukoneogenes, hämmar insulinmedierat glukosupptag,
proteolys, mobilisering av fettsyror.
Antiinflammatoriska egenskaper: hämmar prostaglandin-leukotriensyntes,
hämmar cell-medierat immunförsvar.
Permissivt för katekolaminernas effekt på kärltonus. Stimulerar benresorption och hämmar bennybildning.
Hämmar fibroblastaktivitet och kollagensyntes. CNS effekter.
Aldosteron: Stimulerar resorption av natrium och vatten samt utsöndring av kalium och vätejoner i distala
Njurtubuli. Likartad effekt i tarm, svett och saliv.
3. Redogör för hur frisättningen av kortisol respektive aldosteron regleras. (4 p)
4. Ge en kort definition av det ”sympatoadrenala systemet” (1 p)
Svar: Samlingsbeteckning för symaptiska nervsystemet (eg. symaptiska delen
av autonoma nervsystemet) och binjuremärgen. Ingående celler kan producera
och frisätta katekolaminer.
5. Ange fyra viktiga funktioner för det sympatoadrenala systemet (2 p)
Svar:
1. Snabb omställning av cirkulationsapparaten (t.ex. vid lägesanpassning- upprättstående)
2. Hjärt-kärleffekter vid arbete (prestationshöjande). Särskilt tydlig funktion vid extrema situationer som t.ex. hypoxi, dykning, födelse
3. Glukosomsättning (höjer B-glukos) 4. Fettomsättning (stimulerar lipolysen)
5. Vid många situationer med akut stress (”emergency”, ”fight or flight”), t.ex.
vid trauma
Andra effekter/funktioner än de här nämnda kan ge poäng.
6. Ange två effekter av binjurebarksandrogener under fosterstadiet. (1 p)
Svar: Påverkan på hjärnan för senare gonadotropininsöndringsmönster vid
puberteten; Påverkan på inre och yttre genitalia (maskulinisering). Effekterna av de svaga binjurebarksandrogenerna huvudsakligen via omvandling
Tema 5: Människan i rörelse (22 poäng)
Motorneuron utgör länken mellan hjärnan och de perifera celler som styrs av hjärnan. Vår skelettmuskulatur innerveras av ”somatiska” motorneuron och dessa är antingen alfa- eller gamma-motorneuron och all skelettmuskulatur innerveras av båda motoneurontyperna.
Bilden illustrerar alfa(stora) och gamma (små)-motoneuron i ryggmärgen. Trådarna är axoner och de runda/ovala prickarna nervändslut.
1. För att initiera en skelettmuskelfiberkontraktion frisätter motorneuronens axonterminaler en transmittorsubstans som finns lagrad i axonterminalen.
Redogör kortfattat för:
a) Hur frisättningen av transmittorsubstans från axonets går till
b) Vilken transmittorsubstans som frisätts och vilken typ av receptor i det postsynaptiska muskelfibermembranet som den binder till!
c) Hur aktiveringen av receptor avbryts!
(3p) Svar: bör innehålla att:
(a) transmittorn lagras i vesikler (blåsor) och när axonpotentialen når terminalen öppnas (spänningsberoende) calciumkanaler. Inflödande calcium katalyserar fusionen av vesiklerna som med axonmembranet (via vesikelassocierade proteiner) varefter vesikelns innehåll töms ut i det synaptiska spatiet (vesiklerna recirkulerar sedan via endosomsystemet).
(b) acetylkolin och nikotinerga acetylkolinreceptorer.
(c) genom att acetylkolin bryts ned till acetat och kolin (den senare komponenten återanvänds av motoraxons terminalen, efter återupptag, för att producera nytt acetylkolin).
2. Klargör med en figur sarkomerens uppbyggnad i skelettmuskulatur. Markera de olika banden/linjer (vad står bokstäverna för?) och klargör vilka strukturer och deras inbördes relationer som ger upphov till dessa. (3 p)
3. Spelar användandet av våra skelettmuskler någon roll för kroppens övergripande energiomsättning (motivera ditt svar)? Våra skelettmuskler innehåller olika fibertyper, d.v.s. skelettmuskelceller med olika metabola egenskaper och kontraktionsegenskaper. Beskriv de olika typerna av skelettmuskelceller i våra
muskler. Redogör för fördelar med att skelettmusklerna har olika fibertyper. (6p) Svar:
Ja! Skelettmuskelceller ökar sin energikonsumtion upp till 100 gånger vid maximal aktivitet och nästan hälften av kroppsvikten utgörs av skelettmuskulatur.
Typ I – långsam, f.f.a. oxidativ metabolism, mycket uthållig, aktiveras tidigt. Typ IIA – mellan typ I och IIX
Typ IIX – snabb, ffa anaerob metabolism, tröttas lätt, aktiveras sent.
Olika fibertyper gör det möjligt för våra skelettmuskler att utföra allt från att hålla tonus under lång tid (t ex upprätt stående när långsamma, uthålliga typ I- fibrer används), till att springa en längre sträcka (där också typ IIA-fibrer kopplas in) och till att uföra explosiva rörelser (t ex hopp där även typ IIX-
4. Foten är konstruerad att fungera som understödsorgan och för att underlätta upprätt förflyttning. Genom att använda dina kunskaper om fotens funktionella anatomi skall du redogöra för vilka komponenter (t.ex. leder och rörelser) i foten som spelar avgörande roll för fotens som understödsorgan och fotens funktioner
i en vanlig gångcykel. (5p)
Svar: Svaret bör innehålla en redogörelse för fotvalven och deras funktion;
lederna kritiska för gång (talocruralleden, subtalara lederna och
metatarsophalangeallederna (IP lederna under frånskjutet)) samt vilka rörelser som utförs i respektive led under gångcykeln.
5. ”Rotatorkuffen” – ett antal muskler som fäster straxt distalt om ledkapseln på proximala humerus - är ett kliniskt begrepp. Redogör vad som ingår i
rotatorkuffen och den/de funktioner som du förknippar med denna muskelgrupp. (5p)
Svar: bör innehålla redogörelse för TISS gruppen som utspringer från dorsala
och ventrala scapula. Att de samverkar till att hålla ledhuvudet på plats i GH- leden och att de gemensamt initierar armens abduktion (där m. supinator genererar det abducerande vridmomentet medan de övriga håller ledhuvudet på plats genom att motverka translation) samt musklernas funktion som individer.
Tema 6 (10 poäng)
Temat omfattar fem frågor med vardera fyra påståenden. Du ska för varje påstående markera om det är sant (S) eller falskt (F). Varje korrekt markering ger 0,5 p, således max 2 poäng per fråga. Enklast är att direkt före eller efter varje påstående markera med S eller F.
1. Hemodynamik
a) Flödeshastigheten är direkt proportionell mot tvärsnittsytan
b) Med stöd av Laplace’s lag kan man visa att små aneurysm är mer benägna att rupturera (spricka) än stora.
c) Enligt Poiseulle’s lag så är flödet direkt korrelerat till kärlradien. d) Flödesmotståndet är större i en enskild kapillär än motståndet i en
enskild arteriol.
Svar:
a) F Flödeshastigheten i ett enskilt blodkärl (utan förgreningar) är omvänt proportionell mot tvärsnittsytan
b) F Ökning av radien (större aneurysm) ger en ökning i väggspänning och därmed större risk för ruptur.
c) S Flödet varierar direkt med 4:e potensen på radien
d) S Kapillären har mycket mindre radie än arteriolen och utgör därför ett
större motstånd
2. Respiration
a) Vid en normal lugn utandning så är intrapleurala trycket ”negativt” (subatmosfäriskt)
b) Den funktionella residualkapaciteten är ökad vid emfysem
c) Den maximala volontära ventilationen ska hos en ung frisk person kunna öka mer än tio gånger jämfört med normal minutventilationen i vila.
d) Passagetiden för en röd blodkropp genom en lungkapillär är ca 1 sekund.
Svar:
a) S Det är ungefär -0,7 - -1,5 mmHg
b) S Förlust av alveoli och ökad alveolär storlek
c) S
d) S
3. Urinorgan
a) Den arteriovenösa syredifferensen är högre i njurarna än i de flesta övriga organ i kroppen.
b) Njurclearance för urea ökar när urinproduktionen ökar. c) Övergångsepitelet i urinblåsan har en mycket hög omsättning. d) Trycket i urinblåsan stiger signifikant först när urinvolymen i blåsan
Svar:
a) F Njurarna extraherar bara ca 15 ml O2 per liter blod. För hela kroppen är
genomsnittet ca 25 ml.
b) S Ovanlig egenskap, men återresorptionen av urea i samlingsrören är beroende av hur väl det koncentreras där vilket i sin tur är beroende av flödet i samlingsrören.
c) F Omsättningstiden är ca 100-200 dygn, vilket är mycket långsamt jämfört med huden och tarmens epitel.
d) F Trycket stiger normalt vid hälften av den angivna volymen (d.v.s. ca 500 ml)
4. Reproduktion
a) Setolicellerna i testis producerar inhibin
b) Testosteron hos kvinnor bildas främst i ovarierna
c) Plasmakoncentrationen av progesteron är i stort sett lika hos män och kvinnor
d) Humant choriongonadotropin (hCG) är ett steroidhormon
Svar:
a) S
b) S Bildas från progesteron via androstendion. Viss produktion även i huden
och binjurebarken.
c) F Kvinnor har mycket högre koncentration
d) F Det är ett glykoprotein med struktur liknande LH, FSH och TSH
5. Kroppsvätskor
a) Plasmaosmolaliteten är huvudsakligen avhängig mängden proteiner b) Totala kroppsvattnet är proportionellt större hos spädbarn än vuxna. c) Totala kroppsvattnet kan beräknas utifrån utspädning av tillfört inulin. d) Anjongapet (”anion gap”) ökar vid alkoholintoxikation
Svar:
a) F Utgör normalt endast 1 mOsm/kg av ca 290 mOsm/kg
b) S Ca 80% av koppsvikten upp till ca 1 års ålder; hos vuxna ca 60% av kroppsvikten.
c) F Indikatorspädning med inulin mäter bara ECV d) S Ökar p.g.a. samtidig ketoacidos